4 G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景探微

古 娜

（上海郵電設(shè)計(jì)咨詢研究院有限公司，上海 200060）

1 引言

4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們不斷提高的精神和物質(zhì)生活需求的必然產(chǎn)物，也是我國(guó)當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)著重應(yīng)用和發(fā)展的技術(shù)。4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)據(jù)快速傳輸方面遠(yuǎn)超傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠傳遞更加清晰的畫面和音質(zhì)，同時(shí)在傳輸安全性、保密性以及抗干擾因素、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)介入等方面也有了極大的改進(jìn)與提高。使得手機(jī)購(gòu)物、手機(jī)語(yǔ)音、手機(jī)視頻等得到快速發(fā)展，一方面提高了人們的工作效率，另一方面極大的便利了人們的生活。

2 4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 用戶快速增長(zhǎng)，逐漸趨于飽和

隨著4G技術(shù)的不斷發(fā)展，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入到各行各業(yè)的工作中，并不斷影響著人們的工作和生活。隨著4G移動(dòng)通信用戶的快速增長(zhǎng)，人們的工作、生活方式也在不斷的被改變。移動(dòng)電話，尤其是智能電話已成為人們生活必須品。智能手機(jī)甚至已替代了電腦的部分功能和作用。但是，我們可以看到，移動(dòng)通訊用戶量已逐漸趨于飽和，尤其是城市用戶量，用戶絕對(duì)增長(zhǎng)量在不斷下降[1]。如何拓寬用戶渠道，拓展業(yè)務(wù)范圍已成為擺在移動(dòng)通訊發(fā)展道路上的難題。

2.2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)未實(shí)現(xiàn)全覆蓋，區(qū)域差異明顯

隨著移動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度逐漸增加，對(duì)生活便利性的要求也在不斷增加。在快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，通信網(wǎng)絡(luò)已覆蓋了全國(guó)城市及部分郊區(qū)、農(nóng)村。但是，我們依然可以看到，現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)依然存在一些問(wèn)題。首先，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)未能實(shí)現(xiàn)全覆蓋，偏遠(yuǎn)的農(nóng)村、山區(qū)依然未能被覆蓋，這主要是受地理位置、地形和經(jīng)濟(jì)的影響[2]。其次，部分偏遠(yuǎn)的郊區(qū)、農(nóng)村移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較差。再次，我國(guó)東部地區(qū)發(fā)達(dá)、中西部地區(qū)欠發(fā)達(dá)，受該因素的影響，東部地區(qū)用戶量逐漸趨于飽和，中西部地區(qū)的4G網(wǎng)絡(luò)用戶量較低。如何快速提高中西部地區(qū)的用戶使用量成為移動(dòng)通信發(fā)展的難點(diǎn)。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展情況

現(xiàn)階段4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有：OFDM技術(shù)、智能天線技術(shù)、MIMO網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件無(wú)線電技術(shù)、IPV6技術(shù)[3]。OFDM技術(shù)是4G模式發(fā)展的基礎(chǔ)，該技術(shù)可對(duì)信道進(jìn)行分類，避免信道間的相互干擾，提升數(shù)據(jù)的傳輸效率。應(yīng)用智能天線技術(shù)可以分離內(nèi)外信號(hào)，開展用戶監(jiān)控工作，便于及時(shí)了解環(huán)境的變化情況，引導(dǎo)用戶掌握信號(hào)的正確方向。MIMO網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效利用了分離式多天線，有效劃分了通信路段，增加了系統(tǒng)容量，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋嵘丝臻g分集效率。軟件無(wú)線電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的綜合利用，降低數(shù)據(jù)控制風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)展數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的多樣化。IPV6技術(shù)作為全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)地址，為移動(dòng)設(shè)備提供了惟一的IP地址，可任意切換設(shè)備的無(wú)線和有限狀態(tài)。

3 4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展前景分析

3.1 關(guān)鍵技術(shù)不斷發(fā)展，信息傳播速度加快

計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、大數(shù)據(jù)等不斷發(fā)展，我國(guó)的信息化水平不斷提高，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代隨之而來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)可以有效促進(jìn)人與物、物與物的高效互動(dòng)，同時(shí)也促進(jìn)4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展。普及和發(fā)展4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高無(wú)線通信的覆蓋率和服務(wù)質(zhì)量[4]。4G網(wǎng)絡(luò)所具有的帶寬更寬、速度更快、方式靈魂、智能性強(qiáng)等特點(diǎn)能夠加快信息的傳播速度，豐富人們的生活體驗(yàn)，提高工作效率，有助于推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。

3.2 移動(dòng)通信增值業(yè)務(wù)將持續(xù)增加

隨著社會(huì)的發(fā)展和移動(dòng)通信用戶的增多，移動(dòng)通信傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)內(nèi)容已無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲋档奈镔|(zhì)和精神文化需求。而隨著人們自我意識(shí)的發(fā)展，需求也更加多樣化，人們更加關(guān)注自身的特殊需求，傾向于在使用過(guò)程中體現(xiàn)自己的個(gè)性，越來(lái)越多的人愿意采用私人定制。因此，移動(dòng)通信技術(shù)需要不斷開發(fā)定制型增值業(yè)務(wù)，滿足人們的多樣化的需求。

3.3 突出智能化、綜合性特征

技術(shù)改變生活，生活促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)度。隨著生活水平的提高，人們對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷提出新的需求。尤其是受到當(dāng)前大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能技術(shù)的影響，社會(huì)各行各業(yè)都在尋求跨界融合、開放協(xié)同的發(fā)展模式。移動(dòng)通信技術(shù)也需要不斷突出其智能化、綜合性的特征[5]，才能適應(yīng)人們快速變化的工作、生活需求，有效推動(dòng)我國(guó)社會(huì)的智能化。

3.4 增加網(wǎng)絡(luò)間的融合程度

固定網(wǎng)絡(luò)與4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以相互促進(jìn)與發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)也是人們生活中必不可少的固定網(wǎng)絡(luò)，如何實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與上述固定網(wǎng)絡(luò)的融合，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接[6]，是4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要課題。增加網(wǎng)絡(luò)間的融合程度不僅能夠降低運(yùn)行成本，也能大大的促進(jìn)4G業(yè)務(wù)的發(fā)展。4G移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了任何人在任何時(shí)候和任何地點(diǎn)都能和任何人進(jìn)行任何方式的通信，但是要順利全面的實(shí)施4G通信，還將遇到許多難題：（1）理論上，4G的通信傳輸速度最高可以達(dá)到100Mbit/s，但手機(jī)的速度在通信中會(huì)受到系統(tǒng)容量的限制。因此，4G手機(jī)很難達(dá)到理論的最高值。（2）4G的發(fā)展還面臨極大的壓力。有專家預(yù)測(cè)，現(xiàn)階段3G技術(shù)蓬勃發(fā)展，即使10年后對(duì)于4G技術(shù)的接受還是需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

4 4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化

4.1 全面覆蓋

基站發(fā)射功率的調(diào)整以及工程參數(shù)的調(diào)整是覆蓋優(yōu)化的兩種主要方式。其中對(duì)于天線的高度、設(shè)備的傾角進(jìn)行調(diào)整的工作為工程參數(shù)調(diào)整的主要內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋當(dāng)中，一旦出現(xiàn)上下行鏈路不平衡等問(wèn)題的時(shí)候，系統(tǒng)整體的正常運(yùn)行就會(huì)受到嚴(yán)重的影響，在這樣的背景下，可以通過(guò)以下方式進(jìn)行優(yōu)化：其一，在相關(guān)列表當(dāng)中添加具有極大干擾作用的強(qiáng)PN；其二，對(duì)于具有PN的列表，可以通過(guò)擴(kuò)大搜索窗口等方式進(jìn)行優(yōu)化；其三，通過(guò)對(duì)相關(guān)天線的方位角以及發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整，來(lái)達(dá)到發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)的作用。這些覆蓋優(yōu)化的內(nèi)容對(duì)于系統(tǒng)整體穩(wěn)定性的提升具有十分重要的意義。

4.2 擴(kuò)大帶寬

在對(duì)基站的話務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上開展相關(guān)的優(yōu)化策略，就是容量?jī)?yōu)化的主要內(nèi)容。但是一艘隋況下，容量?jī)?yōu)化會(huì)伴隨覆蓋優(yōu)化而存在，如果系統(tǒng)當(dāng)中確實(shí)存在這兩種需要優(yōu)化的內(nèi)容，就可以采用微蜂窩的方式進(jìn)行解決。另外，如果在日常工作中出現(xiàn)某一線路的話務(wù)數(shù)量相當(dāng)多。進(jìn)而導(dǎo)致話務(wù)擁塞問(wèn)題，但是對(duì)于基站的話務(wù)量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有出現(xiàn)這種情況，就可以確定是話務(wù)分配不均衡導(dǎo)致的，因此就需要對(duì)相關(guān)的話務(wù)比例進(jìn)行重新分配。為了達(dá)到這樣的目的，一般會(huì)通過(guò)切換相關(guān)的軟參數(shù)而實(shí)現(xiàn)?？傊谶M(jìn)行容量?jī)?yōu)化的過(guò)程中，首先應(yīng)該認(rèn)真分析4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)的具體問(wèn)題，然后根據(jù)具體的問(wèn)題采取具體的優(yōu)化策略，從而達(dá)到真正解決問(wèn)題的作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)已取得了極大的發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)不斷得到發(fā)展與應(yīng)用，有力推進(jìn)了我國(guó)的信息化發(fā)展進(jìn)程。不斷滿足著人們的日常工作與生活需求，提高了人們的生活品質(zhì)。但是4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展依然存在著不少問(wèn)題，如用戶快速增長(zhǎng)，逐漸趨于飽和；移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)未實(shí)現(xiàn)全覆蓋，區(qū)域差異明顯等。需要不斷發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)，加快信息傳播速度，增加增值業(yè)務(wù)，增加網(wǎng)絡(luò)間的融合，突出其智能化、綜合性特征。

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